实验三 定时器实验——低频脉冲计数器
实验目的
掌握定时器/计数器的工作原理。
学习单片机定时器/计数器的应用设计和调试。
实验设备
仿真机 单片机最小系统 波形信号发生器
静态串行方式数码管显示模块
实验要求
连接电路并编写程序，使单片机定时器/计数器测量波形信号发生器输出的低频脉冲信号的频率，并在数码管上显示频率值。
实验原理
8051单片机内部有2个16位可编程定时/计数器，记为T0和T1。8052单片机内除了T0和T1之外，还有第三个16的定时器/计数器，记为T2,。它们的工作方式可以由指令编程来设定，或作定时器用，或作外部脉冲计数器用。
定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0组成，定时器T1由特殊功能寄存器TL1和TH1组成。定时器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD 编程决定，定时器的运行控制由特殊功能寄存器TCON 编程控制。
T0、T1在作为定时器时，规定的定时时间到达，即产社工一个定时器中断，CPU 转向中断处理程序，从而完成某种订购时控制功能。T0、T1用作计数器使用时也可以申请中断，作为定时器使用时，时钟由单片机内部系统时钟提供：作计数器使用时，外部计数脉冲由P3口的P3.4（或P3.5）即T0（或T1）引脚输入。
低4位为T0的控制字，高4位为T1的控制字。GATE 为门控位，对定时器/计数器的启动起辅助作用。GATE=1时，定时器/计数器的技计数受外部引脚输入电平的控制。由运行控制位TRX(X=0,1)=1和外中断引脚上的高电平共同来启动定时器/计数器运行；GATE=0时，定时器/计数器的运行不受外部输入引脚的控制，仅由TRX(X=0,1)=1来启动第十七/计数器运行。 要测量低频信号可以首先产生一个标准时间T 闸门信号，然后再该时间内计算进入计数器的脉冲个数。这个时间又是太短，需结合软件定时。如果要求比较高，则需要进行智能地调整T 。例如对于500HZ 信号，使用65ms 闸门时间，则计数器值就非常少。计数器的值超过10000个，才能保证精度不少于0.05%。如果在3秒内还是大仙计数器的值少于极度需要，则自动切换到周期测试模式，通过周期计算频率具有较高的精度。如果要求3秒内给出结果，则周期超过3秒的信号就无法得到精准的频率或周期。
80C51 RXD TXD T1
静态串行方
式数码显示
模块
DATA SCLK 信号发生器
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP INTS_T0
ORG 0030H
MAIN: MOV SP,#40H MOV TMOD,#51H
MOV TL0,#0AFH
MOV TH0,03CH
MOV B,#20
MOV TL1,#0H
MOV TH1,#0H SETB ET0
SETB ET1
SEBT EA
SETB TR0
SETB TR1
SJMP $
INTS_T0 :
CLR EA
DJNZ B,CONTINUE CLR TR1
CLR TR0
MOV R0,#30H
MOV @R0,TL1
INC R0
MOV @R0,TH1 ACALL NDIV1
MOV R0,#36H DSSHOW:ACALL SHOW MOV TL1 ,#0H
MOV TH1,#0H
SETB TR0
SETB TR1
MOV B,#20 CONTINUE :
MOV TL0,#0AFH MOV TH0,#3CH
RETI
NDIV1：
MOV R0，#30H MOV R1，#36H MOV R2，#0
L10000：
CLR C
MOV R0，#30H MOV A,@R0 SUBB A,#10H MOV R3，A INC R0
MOV A,@R0 SUBB A,#27H MOV R4，A JC L1000
INC R2
MOV 30H,R3 MOV 31H,R4 JMP L10000
L1000：
MOV 36H,R2 MOV R2，#0H L1000A:
MOV R0，#30H CLR C
MOV A,@R0 SUBB A,#3H MOV R4，A JC L100
INC R2
MOV 30H,R3 MOV 31H,R4 JMP L1000A
L1OO;
MOV 35h,r2 MOV r2,#0h
MOV R0，#30H CLR C
MOV A,@R0 SUBB A,#64H MOV R3，A INC R0
MOV A,@R0 SUBB A,#0H MOV R4，A
JC L10
INC R2
MOV 30H,R3 MOV 31H,R4 JMP L100A
L10：
MOV 34H,R2 MOV R2,#0H
L10:
MOV R0,#30H CLR C
MOV A,@R0 SUBB A,#10 MOV R3,A
JC L1
INC R2
MOV 30H,R3 JMP L10A
L1:
MOV 33H,R2 MOV 32H,30H RET
SHOW:
MOV SCON,#00H MOV R1,#05H MOV DPTR ,#TAB LOOP：
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV SBUF ,A
WAIT:
JNB TI，WAIT
CLR TI
DEC R0
DJNZ R1，LOOP
RET
TAB;
DB 0FCH,060H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H,0FEH,0F6H DB 8EH,7CH,1CH,0CEH,6EH,60H
END
实验总结：
实验三 定时器、计数器操作与应用实验报告 、实验目的 1、 了解和熟悉FX 系列可编程序控制器的结构和外 部接线方法； 2、 了解 和熟 悉 GX Developer Version 7.0 软件的 使用 方法 ； 3、 掌握 可编 程序 控制器 梯形 图程 序的 编制 与调 试。 二、实验要求 仔 细阅 读实 验指 导书 中关 于编 程软 件的 说明 ，复习 教材 中有 关内 容 ， 分 析程 序运 行结 果。 三、实验设备 2 、 开关 量输 入 / 输出 实验 箱 3、 计算 机 4、 编程 电缆 注 意： 1） 开关量输入/输出实验 箱内的钮子开关用来产生模拟的 开关量输入 信 号； 2） 开关量输入/输出实验箱内的LED 用来指示开关 量输出信号； 3） 编程电缆在连接PLC 与计算机时请注意方向。 四、实验内容 1 、梯形图 1 、 FX 系列可 编程 序控 制器 一只 一套 5、 GX Developer Version 7.0 软件 一套
2、梯形图程序 0LD xooo 1OUT YOOO X001 2LD 3OR￥001 4AN I X002 5OUT Y001 6OUT TO K50 9MPS 10AHI TO 11OUT Y002 12MPP 13ASD TO 14OUT￥003 15LD X003 16RST CO 18LD X004 19OUT CO K5 22LD CO 23OUT Y004 24END 3、时序图
r 时序10 □ ?Si 正在进荷囲1SL 金冃勖厂手祜r XI广X3厂X5厂K1Q拧应C 40 J2fl MIB -380 .360 '340 -33 MW 脚 M 创Q，220，200，13Q -1?-14D ，1如■!? 如也 40 如厂「 五、实验步骤 1、程序的编辑、检查和修改； 2、程序的变换； 3、程序的离线虚拟设备仿真测试； 4、程序写入PLC; 5、用PLC运行程序； 6、比较程序的分析结果与实际运行结果。 六、实验报告 1、实验梯形图程序的编写； 2、梯形图程序的理论分析与结果； 3、梯形图程序的实际运行结果； 4、结论。 七、实验心得 通过这样一次实验，我对GX Developer Version 7.0 软件的使用方 法更加的熟悉了，也了解到在实验中需要我们集中精力，仔细认真地完成■XDU "Tlr-.Ll-t-1!- D LJ D-IT--1 z?E I4J 一 — Ti ll IL — 」 ill-t-ll-r — 1
实验二定时器、计数器实验 一、目的要求 1、了解和熟悉编程软件的使用方法。 2、了解写入和编辑用户程序的方法。 3、掌握定时器、计数器的使用。 二、实验设备 台达可编程序控制器一台；PLC实验箱一台；装有WPL编程软件和开发软件的计算机一台；编程连接电缆一根。 三、实验内容 1、实验原理 定时器相当于继电器电路中的时间继电器，可在程序中作延时控制。 可编程控制器中的定时器是根据时钟脉冲累积计时的，时钟脉冲有 1ms、10ms、100ms等不同规格。（定时器的工作过程实际上是对时钟脉冲计数）因工作需要，定时器除了占有自己编号的存储器位外，还占有一个设定值寄存器（字），一个当前值寄存器（字）。设定值寄存器（字）存储编程时赋值的计时时间设定值。当前值寄存器记录计时当前值。这些寄存器为16位二进制存储器。其最大值乘以定时器的计时单位值即是定时器的最大计时范围值。定时器满足计时条件开始计时，当前值寄存器则开始计数，当当前值与设定值相等时定时器动作，常开触点接通，常闭触点断开，并通过程序作用于控制对象，达到时间控制的目的。 TMR为十六位定时器，当该指令执行时，其所指定的定时器线圈受电，定时器开始计时，当到达所指定的定时值（计时值≥设定值），其接点动作如下：CNT为十六位计数器，当该指令由Off→On执行，表示所指定的计数器线圈由失电→受电，则该计数器计数值加1，当计数到达所指定的定数值（计数值 = 设定值），其接点动作如下：?? 当计数到达之后，若再有计数脉冲输入，其接点及计数值均保持不变，若要重新计数或作清除的动作，请利用RST指令。 编程使PLC输出Y0输出3秒的脉冲，PLC输入1对脉冲计数，计数值为10时，PLC输出Y1输出为1，第11个脉冲清零。 OUTPUT00
第5章思考题及习题5参考答案 一、填空 1．如果采用晶振的频率为3MHz，定时器/计数器T x（x=0,1）工作在方式0、1、2下，其方式0的最大定时时间为，方式1的最大定时时间为，方式2的最大定时时间为。 答：32.768ms，262.144ms，1024μs 2．定时器/计数器用作计数器模式时，外部输入的计数脉冲的最高频率为系统时钟频率的。 答：1/24 3．定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由提供，定时时间与有关。 答：系统时钟信号12分频后，定时器初值 4．定时器/计数器T1测量某正单脉冲的宽度，采用方式可得到最大量程？若时钟频率为6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度为。 答：方式1定时,131.072ms。 5. 定时器T2 有3种工作方式：、和，可通过对寄存器中的相关位进行软件设置来选择。 答：捕捉，重新装载（增计数或减计数），波特率发生器，T2CON 6. AT89S52单片机的晶振为6MHz，若利用定时器T1的方式1定时2ms，则（TH1）= ，（TL1）= 。 答：FCH，18H。 二、单选 1．定时器T0工作在方式3时，定时器T1有种工作方式。 A.1种 B.2种 C．3种D．4种 答：C 2. 定时器T0、T1工作于方式1时，其计数器为位。 A.8位 B.16位 C.14位 D.13位 答：B 3. 定时器T0、T1的GATE x=1时，其计数器是否计数的条件。
A. 仅取决于TR x状态 B. 仅取决于GATE位状态 C. 是由TR x和INT x两个条件来共同控制 D. 仅取决于INT x的状态 答：C 4. 定时器T2工作在自动重装载方式时，其计数器为位。 A.8位 B. 13位 C.14位 D. 16位 答：D 5. 要想测量INT0引脚上的正单脉冲的宽度，特殊功能寄存器TMOD的内容应为。 A.87H B. 09H C.80H D. 00H 答：B 三、判断对错 1．下列关于T0、T1的哪些说法是正确的。 A.特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。对 B.特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。错 C.特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。错 D.特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。错 2．定时器T0、T1对外部脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平或低电平的持 续时间不小于1个机器周期。特殊功能寄存器SCON与定时器/计数器的控制无关。错 3．定时器T0、T1对外部引脚上的脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平和低电平的持续时间均不小于2个机器周期。对 四、简答 1．定时器/计数器T1、T0的工作方式2有什么特点？适用于哪些应用场合？ 答：方式2为初值自动装入的8位定时器/计数器，克服了在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值影响定时精度的问题。 2．TH x与TL x（x=0，1）是普通寄存器还是计数器？其内容可以随时用指令更改吗？更改后的新值是立即刷新还是等当前计数器计满后才能刷新？ 答：THx与TLx（x = 0，1）是计数器，其内容可以随时用指令更改，但是更改后的新值要等当前计数器计满后才能刷新。 3．如果系统的晶振的频率为24MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间各为多少？ 答：晶振的频率为24MHz, 机器周期为0.5μs。
实验三单片机定时/计数器实验 1、实验目的 1、学习计数器的使用方法。 2、学习计数器程序的编写。 3、学习定时器的使用方法。 4、学习定时器程序的编写。 5、熟悉汇编语言 2、实验说明 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 3、实验仪器和条件 计算机 伟福实验箱（lab2000P） 4、实验内容 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 4、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD
用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 5、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。 五、思考题 1、使用其他方式实现本实验功能； 2、改为门控方式外部启动计数； 3、如果改为定时间隔为200us，如何改动程序； 4、使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1，定时间隔为10ms，如何改动程序。 六、源程序修改原理及其仿真结果 思考题一：使用其他方式实现本实验功能 方法一： movTMOD, #00000100b;方式0,记数器 movTH0, #0 movTL0, #0 setbTR0;开始记数;由于方式0的特点是计数时使用TL0的低五位和八位 TH0，故用加法器a用“与”（ANL）取TL0的低五位，再用yiwei子程序实现TH0的低三位变为高三位与TL0相加，这样赋给P1时就是八位计数的结果。 Loop: mova,TL0 anla,#1fh
定时器/计数器 MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，即定时器T0（由TH0和TL0组成）和定时器T1（由TH1和TL1组成），它们既可用作定时器定时，又可用作计数器记录外部脉冲个数，其工作方式、定时时间、启动、停止等均用指令设定。 定时器/计数器的结构 1．定时器/计数器的工作原理 定时器／计数器T0和T1的工作方式通过八位寄存器TMOD设定，T0和T1 的启动、停止由八位寄存器TCON控制。工作前需先装入初值，利用传送指令将初值装入加1计数器TH0和TL0或TH1和TL1，高位数装入TH0或TH1，低位数装入TL0或TL1。当发出启动命令后，加1计数器开始加1计数，加到满值（各位全1）后，再加1就会产生溢出，系统将初值寄存器清0。如果需要继续计数或定时，则需要重新赋计数初值。 2．定时器的方式寄存器TMOD 特殊功能寄存器TMOD为定时器的方式控制寄存器。TMOD是用来设定定时器的工作方式，其格式如下： 各位功能如下： （1）GATE控制定时器的两种启动方式 当GATE=0时，只要TR0或TR1置1，定时器启动。 当GATE=1时，除TR0或TR1置1外，还必须等待外部脉冲输入端（P3.3）或（P3.2）高电平到，定时器才能启动。若外部输入低电平则定时器关闭，这样可实现由外部控制定时器的启动、停止，故该位被称为门控位。定时器1类同。 （2）定时/计数方式选择位 当该位为0时，T0或T1为定时方式；当该位为1时，T0或T1为计数方式。（3）方式选择位M1、M0 M1、M0两位可组合成4种状态，控制4种工作方式。每种方式的功能如表5－1。 表5-1 M1、M0控制的工作方式 M1 M0 工作方式说明 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 2 3 13位计数器 16位计数器 可再装入8位计数器
信息工程学院实验报告 课程名称：微机原理与接口技术Array 实验项目名称：定时器/计数器实验实验时间： 班级：姓名：学号： 一、实验目的 1. 掌握8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握8254 典型应用电路的接法。 二、实验设备 PC 机一台、TD-PITD+实验系统一套。 三、实验原理 8254 是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是8253 的改进型，比8253 具有更优良的性能。8254 具有以下基本功能： （1）有 3 个独立的16 位计数器。 （2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。 （3）每个计数器可编程工作于 6 种不同工作方式。 （4）8254 每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253 为2MHz）。 （5）8254 有读回命令（8253 没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=f CLKi ÷f OUTi、其中f CLKi 是输入时钟脉冲的频率，f OUTi 是输出波形的频率。 图5-1 是8254 的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述： （1）方式0：计数到0 结束输出正跃变信号方式。 （2）方式1：硬件可重触发单稳方式。 （3）方式2：频率发生器方式。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通方式。 （6）方式5：硬件触发选通方式。
图5-1 8254 的内部接口和引脚 8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表5-1~5-3 所示。 表5-1 8254 的方式控制字格式 表5-2 8254 读出控制字格式 表5-3 8254 状态字格式 8254 实验单元电路图如下图所示：
第五章MCS－51定时器／计数器及其应用 5.1定时方法概述 在单片机的应用中，可供选择的定时方法主要有： 1.软件定时 软件定时是靠执行一个循环程序以进行时间延迟。软件定时的特点是时间较精确，且不需外加硬件电路。但软件定时要占用CPU的时间，增加CPU开销，因此软件定时的时间不宜太长。 当单片机时钟确定后，每条指令的指令周期是确定的，在指令表中用振荡周期表示出来了。因此，根据程序执行所用的总的振荡周期数和振荡频率，可以较准确的计算，程序执行完所用的时间。软件延时是实际经常采用的一种短时间定时方法。 例4-16 ORG 1000H TIME：MOV R1, #0FAH ；12个振荡周期 L1 ：MOV R0, #0FFH ；12个振荡周期 W1 ：DJNZ R0 , W1 ；24个振荡周期 DJNZ R1 , L1 ；24个振荡周期 NOP ；12个振荡周期 NOP ；12个振荡周期 RET ；24个振荡周期 计算延时时间： N=12+（12+24×255+24）×250+12+12+24 =1539060个振荡周期 如果?=6MHz T?=1/?=1/6μs Tt=N×T?=1539060×1/6μS=256510μS=0.25651S 调整R 0和R 1 中的参数,可改变延时时间,如果需要加长延时间，可以增加循环嵌入。 当延时时间较长、不便多占用CPU时间的情况下，一般采用定时器方法。
2.内部可编程定时器 这种定时方法是通过对系统时钟脉冲的计数来实现的。计数值通过程序设定，改变计数值，也就改变了定时时间，使用起来既灵活又方便。此外，由于采用计数方法实现定时，因此可编程定时器都兼有计数功能，可以对外来脉冲进行计数。 3.外部扩展专用定时器 对于时间较长的定时，常使用外部扩展专用定时器完成。这种方法定时全部由硬件电路完成，不占用CPU时间。例如:DALLAS 公司的DS1302低功耗时钟芯片.它可以对年月日时分秒计时,并且有闰年补偿功能,它可以很方便地和单片机接口. 5.2 51单片机内部的定时器／计数器 作为基本组成内容，8051单片机共有两个可编程的定时器／计数器，分别称定时 器／计数器0和定时器／计数器1。它们都是十六位加法计数结构，分别由TH 0和TL 及TH 1和TL 1 两个8位计数器组成，它们具有计数和定时两种工作方式以及四种工作模 式。两个特殊功能寄存器（定时器控制寄存器TCON和定时器方式寄存器TMOD）用于确定定时器／计数器的功能和操作方式。图5-1给出了定时器／计数器的结构框图， 它反映了单片机中微处理器、寄存器TCON和TMOD与定时器T 0、T 1 之间的关系。计数 器的输入脉冲源可以是外部脉冲源或系统时钟振荡器，计数器对这两个输入脉冲之一进行递增计数。 顾名思义，MCS－51的每个定时器／计数器都具有定时和计数两种功能。
一、实验目的 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图 六、实验总结 通过本实验弄清楚了定时/计数器计数功能的初始化设定（TMOD，初值的计算，被计数信号的输入点等等），掌握了查询和中断工作方式的应用。 七、思考题 1、利用定时器0，在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续方波，利用定时器1，对 P1.0口线上波形进行计数，满50个，则取反P1.1口线状态，在P 1.1口线上接示波器观察波形。 答：程序见程序清单。
四、实验程序流程框图和程序清单。 1、定时器/计数器以查询方式工作，对外部连续周期性脉冲信号进行计数， 每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态。 汇编程序： START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV IE, #00H MOV TMOD, #60H MOV TH1, #9CH MOV TL1, #9CH SETB TR1 LOOP: JNB TF1, LOOP CLR TF1 CPL P1.0 AJMP LOOP END C语言程序： #include
定时器/计数器（T/C）简介 一、定时器/计数器有关的特殊功能寄存器 1. 计数数寄存器TH和TL 计数器寄存器是16位的，计数寄存器由TH高8位和TL低8 位构成。在特殊功能寄存器（SFR）中，对应T/C0为TH0和TL0，对应T/C1为TH1和TL1。定时器/计数器的初始值通过TH1/TH0和TL1/TL0设置。 2. 定时器/计数器控制寄存器TCON TR0，TR1：T/C0，1启动控制位。 1——启动计数0——停止计数 TCON复位后清“0”，T/C需受到软件控制才能启动计数，当计数寄存器计满时，产生向高位的进位TF，即溢出中断请求标志。 3. T/C的方式控制寄存器TMOD T/C1 T/C0 C/T ：计数器或定时器选择位。 1——为计数器0——为定时器 GATE：门控信号 1——T/C的启动受到双重控制，即要求TR0/TR1和INT0/INT1
同时为高。 M1和M0：工作方式选择位。（四种工作方式） 4.定时器/计数器2（T/C2）控制寄存器 TF2：T/C2益出标志——必须由软件清除 EXF2：T/C2外部标志。当EXEN2=1，且T2EX引脚上出现负跳变而引起捕获或重装载时置位，EXF2要靠软件来清除。 RCLK：接收时钟标志1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的接收时钟0——用定时器1的溢出脉冲做接收时钟。 TCLK：发送时钟标志。 1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的发送时钟 0——用定时器1的溢出脉冲作发送时钟 EXEN2：T/C2外部允许标志。1——若定时器2未用作串行口
的波特率发生器，T2EX端的负跳变引起T/C2的捕获或重装载。 0——T2EX端的外部信号不起作用。 TR2：T/C2运行控制位 1——T/C2启动0——T/C2停止 C/T2：计数器或定时器选择位 1——计数器0——定时器 CP/RL：捕获/重载标志。 1——若EXEN2=1，且T2EX端的信号负跳变时，发生捕获操作。 0——若定时器2溢出，或在EXEN2=1条件下T2EX端信号负跳变，都会造成自动重装载操作。 二、定时器/计数器的工作方式 1.方式0 当TMOD中M1M0=00，T/C工作在方式0。 方式0为13位的T/C，由TH提供高8位，TL提供低5位的计数值，满计数值213，但启动前可以预置计数初值。 当C/T=0时，T/C为定时器，振荡源12分频的信号作为计数脉冲；当C/T=1时，T/C为计数器，对外部脉冲输入端T0或T1输入的脉冲计数。计数脉冲能否加到计数器上，受到启动信号控制。当GATE=0时，只要TR=1，则T/C启动。当GATE=1时，启动信号 =TR×INT，此时T/C启动受到双重控制。 T/C启动后立即加1计数，当13位计数满时，TH向高位进位，此进位将中断溢出标志TF置1，产生中断请求，表示定时时间到或
电子信息工程学系实验报告 课程名称：单片机原理及接口应用Array实验项目名称：51定时器实验实验时间： 班级：姓名：学号： 一、实验目的: 熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。掌握中断方式处理定时/计数的工作过程，掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。 二、实验环境: 软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus系列仿真调试软件 三、实验原理： 1、51单片机定时计数器的基本情况 8051型有两个十六位定时/计数器T0、T1，有四种工作方式。MCS－51系列单片机的定时/计数器有几个相关的特殊功能寄存器： 方式控制寄存器TMOD； 加法计数寄存器TH0、TH1 （高八位）;TL0、TL1 （低八位）； 定时/计数到标志TF0、TF1（中断控制寄存器TCON） 定时/计数器启停控制位TR0、TR1（TCON） 定时/计数器中断允许位ET0、ET1（中断允许寄存IE） 定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1（中断优IP） 2、51单片机的相关寄存器设置 方式控制寄存器TMOD: TMOD的低四位为T0的方式字，高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址，必须整体赋值。TMOD各位的含义如下: 1. 工作方式选择位M1、M0 3、51单片机定时器的工作过程（逻辑）方式一 方式1：当M1M0=01时，定时器工作于方式1。
T1工作于方式1时，由TH1作为高8位，TL1作为低8位，构成一个十六位的计数器。若T1工作于定时方式1，计数初值为a，晶振频率为12MHz，则T1从计数初值计数到溢出的定时时间为t =（216－a）μS。 4、51单片机的编程 使用MCS－51单片机的定时/计数器的步骤是： ．设定TMOD，确定： 工作状态(用作定时器/计数器)； 工作方式； 控制方式。 如：T1用于定时器、方式1，T0用于计数器、方式2，均用软件控制。则TMOD的值应为：0001 0110，即0x16。 ．设置合适的计数初值，以产生期望的定时间隔。由于定时/计数器在方式0、方式1和方式2时的最大计数间隔取决于使用的晶振频率fosc，如下表所示，当需要的定时间隔较大时，要采用适当的方法，即将定时间隔分段处理。 计数初值的计算方法如下，设晶振频率为fosc，则定时/计数器计数频率为fosc/12，定时/计数器的计数总次数T_all在方式0、方式1和方式2时分别为213 = 8192、216 = 65536和28 = 256，定时间隔为T，计数初值为a，则有 T = 12×(T_all – a)/fosc a = T_all – T×fosc/12 a = – T×fosc/12 （注意单位） THx = a / 256；TLx = a % 256； ．确定定时/计数器工作于查询方式还是中断方式，若工作于中断方式，则在初始化时开放定时/计数器的中断及总中断： ET0 = 1；EA = 1； 还需要编写中断服务函数： void T0_srv（void）interrupt 1 using 1 { TL0 = a % 256； TH0 = a / 256； 中断服务程序段} ．启动定时器：TR0（TR1）= 1。 四、实验内容过程及结果分析: 利用protues仿真软件设计一个可以显示秒表时间的显示电路。利用实验板上的一位led数码管做显示，利用中断法编写定时程序，控制单片机定时器进行定时，所定时间为1s。刚开始led数码管显示9，每过一秒数码管显示值减一，当显示到0时返回9，依此反复。然后设计00-59的两位秒表显示程序。 （1）实现个位秒表，9-0
定时器/计数器应用实验一 设计性试验 2012年11月14日星期三第三四节课 一、实验目的 1、掌握定时器/计数器定时功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，在P1.0口线上产生周期为200μS的连续方波，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，在P1.1口线上产生周期为240μS的连续方波，在P 1.1口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图
四、实验程序流程框图和程序清单及实验结果 /********* 设计要求：(a)单片机的定时器/计数器以查询方式工作， 在P1.0口线上产生周期为200us的连续方波 编写：吕小洋 说明：用定时器1的方式1以查询方式工作 时间：2012年11月10日 ***************/ ORG 0000H 开始 系统初始化
START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH CLR EA ;关总中断 CLR ET1 ;禁止定时器1中断 MOV TMOD, #00010000B ;设置定时器1为工作方式1 MOV TH1, #0FFH ;设置计数初值 MOV TL1, #9CH SETB TR1 ;启动定时器 LOOP: JNB TF1, LOOP ;查询计数是否溢出 MOV TH1, #0FFH ;重置计数初值 MOV TL1, #9CH CLR TF1 ;清除计数溢出标志 CPL P1.0 ;输出取反 LJMP LOOP ;重复取反 END
定时器/计数器 6·1 80C51单片机内部有几个定时器/计数器?它们就是由哪些专用寄存器组成? 答:80C51单片机内部设有两个16位的可编程定时器/计数器,简称为定时器0(T0)与定时器l(Tl)。在定时器/计数器中的两个16位的计数器就是由两个8位专用寄存器TH0、TL0, THl、TLl组成。 6·2 80C51单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式?各有什么特点? 答:80C51单片机的定时器/计数器有4种工作方式。下面介绍4种工作方式的特点。 方式0就是一个13位的定时器/计数器。当TL0的低5位溢出时向TH0进位,而TH0溢 出时向中断标志TF0进位(称硬件置位TF0),并申请中断。定时器0计数溢出与否,可通过查询TF0就是否置位或产生定时器0中断。 在方式1中,定时器/计数器的结构与操作几乎与方式0完全相同,惟一的差别就是:定时器就是以全16位二进制数参与操作。 方式2就是能重置初值的8位定时器/计数器。其具有自动恢复初值(初值自动再装人)功; 能,非常适合用做较精确的定时脉冲信号发生器。 方式3 只适用于定时器T0。定时器T0在方式3T被拆成两个独立的8位计数器TL0: 与TH0。其中TL0用原T0的控制位、引脚与中断源,即:C/T、GATE、TR0、TF0与T0 (P3、4)引脚、INTO(P3、2)引脚。除了仅用8位寄存器TL0外,其功能与操作与方式0、方式1 完全相同,可定时亦可计数。此时TH0只可用做简单的内部定时功能。它占用原定时器Tl 的控制位TRl与TFl,同时占用Tl的中断源,其启动与关闭仅受TRl置1与清0控制。
6·3 定时器/计数器用做定时方式时,其定时时间与哪些因素有关？作计数时,对外界计数频率有何限制？ 答: 定时器/计数器用做定时方式时,其定时时间与时钟周期、计数器的长度(如8位、13位、16位等)、定时初值等因素有关。作计数时,外部事件的最高计数频率为振荡频率(即时钟周期)的1/24。 6·4 当定时器T0用做方式3时,由于TR1位已被T0占用,如何控制定时器T1的开启与关闭？ 答:定时器T0用做方式3时,由于TRl位己被T0占用,此时通过控制位C/T切换其定时器 或计数器工作方式。当设置好工作方式时,定时器1自动开始运行;若要停止操作,只需送入一个设置定时器1为方式3的方式字。 6.5 己知80C51单片机系统时钟频率为6 MHz,请利用定时器T0与Pl。2输出矩形脉冲, 其波形如下: 答:设置T0为方式2定时,定时50us,初值X 为: X=28－(6×106×50×10-8 )÷12= 231D= E7H TH0= TL0=E7H ,TMOD= 2H 源程序如下: MOV TMOD,#02H ;设置T0为方式2定时 MOV TH0,#E7H ;赋初值 MOV TL0,#E7H
实验三-定时器、计数器应用实验二
定时器/计数器应用实验二 设计性试验 2012年11月21日星期三第三四节课 一、实验目的 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上接示波器观察波形。 三、电路原理图
开始 系统初始化装计数初值并 启动定时器 定时？ 时间到 输出取反 结束 清除溢出标志N Y 四、实验程序流程框图和程序清单及实验结果 /********* 设计要求：(1)单片机的定时器/计数器以查询方式工作，设定计数功能， 对外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100个脉冲，则取反P1.0 口线状态，在P1.0口线上接示波器观察波形 编写：吕小洋 时间：2012年11月16日18:09:40 ***************/ ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #2FH CLR EA ;关总中断 CLR ET1 ;禁止定时器1中断 MOV TMOD, #01100000B ;设置计数器1为工作方式2 MOV TH1, #9CH ;设置计数初值 MOV TL1, #9CH SETB TR1 ;启动计数器 LOOP: JNB TF1, LOOP ;查询计数是否溢出 CPL P1.0 ;输出取反 CLR TF1 ;清除计数溢出标志 LJMP LOOP ;重复取反 END
四川工程职业技术学院 单片机应用技术课程电子教案 Copyright ? https://www.doczj.com/doc/6a13838344.html, 第 讲 15 定时器/计数器基础
本讲主要内容： 15-1.实现定时的方法 15-2.定时器/计数器的结构和工作原理15-3.定时器/计数器的控制 15-4.定时器/计数器的工作方式 15-5.定时器/计数器应用
15-1.实现定时的方法 软件定时 ? 软件延时不占用硬件资源，但占用了CPU时间，降低了CPU的利用 率。例如延时程序。 采用时基电路定时 ?例如采用555电路，外接必要的元器件（电阻和电容），即可构成硬 件定时电路。但在硬件连接好以后，定时值与定时范围不能由软件 进行控制和修改，即不可编程，且定时时间容易漂移。 可编程定时器定时 ?最方便的办法是利用单片机内部的定时器/计数器。结合了软件定时 精确和硬件定时电路独立的特点。 定时器/计数器 如何使用呢？
定时器/计数器的结构 定时器/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD 是定时器/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON 是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志。 G A T E C /T M 1 M 0 G A T E C /T M 1 M 0 TH1TL1TH0TL0 T1方式T0方式 T1引脚 T0引脚 机器周期脉冲 内部总线 TMOD TCON 外部中断相关位 T F 1 T R 1 T F 0 T R 0 T1计数器 T0计数器 控制单元
定时器/计数器的工作原理 ?计数器输入的计数脉冲源 系统的时钟振荡器输出脉冲经12分频后产生； T0或T1引脚输入的外部脉冲源。 ?计数过程 每来一个脉冲计数器加1，当加到计数器为全1（即FFFFH）时，再输入一个脉冲就使计数器回零，且计数器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU发出中断 请求（定时器/计数器中断允许时）。如果定时器/计数器工作于定时模式，则表 示定时时间已到；如果工作于计数模式，则表示计数值已满。
XX 大学实验报告 课程名称： 实验项目名称：8254定时/计数器应用实验学院：信息工程学院 专业：通信工程 指导教师： 报告人：学号：班级： 实验时间： 实验报告提交时间：
教务处制
单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为： n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi 是输入时钟脉冲的频率，fOUTi 是输出波形的频率。 图（1）是8254 的内部结构框图和引脚图，它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述：（1）方式0：计数到0 结束输出正跃变信号方式。 （2）方式1：硬件可重触发单稳方式。 （3）方式2：频率发生器方式。 （4）方式3：方波发生器。 （5）方式4：软件触发选通方式。 （6）方式5：硬件触发选通方式。 图（1）8254的内部借口和引脚8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表
1所示。 表1 8254的方式控制字 表2 8254 读出控制字格式 表3 8254 状态字格式 8254 实验单元电路图如下图所示：
五、实验步骤及相应操作结果 1. 计数应用实验 编写程序，将8254 的计数器0 设置为方式3，计数值为十进制数4，用单次脉冲KK1＋ 作为CLK0 时钟，OUT0 连接MIR7，每当KK1＋按动5 次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“M”。 实验步骤： （1）实验接线如图2所示。 （2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 （3）运行程序，按动KK1＋产生单次脉冲，观察实验现象。（4）改变计数值，验证8254 的计数功能。
图1-2 将T1计数的结果送P0口显示 (3)控制LED 灯左循环亮 用A T89C51单片机控制一组LED 灯左循环亮，采用50ms 延时子程序调用达到1S 延时，使用P0口输出控制发光二极管灯。电路图如图1-2所示，晶振采用12MHZ 。要求如下： ①用发光二极管灯左循环亮为输出值； ②利用单片机的定时器完成此项目； ③每1S 左循环一次。 图1-3 控制LED 灯左循环亮 三、实验程序 1. 用定时器T0查询方式控制P3口8位LED 闪烁 (1)分析: 用定时器0、方式1， 则TMOD =××××0001B 由于T 机器=12T 时钟=12 1/fosc=1us ，而方式1的最大定时时间为65.536ms ，所以可选择：50ms 。定时器初始值为： TH0=(65536-50000)/256；//定时器T0的高8位赋初值 TL0=(65536-50000)%256；//定时器T0的低8位赋初值 (2)程序设计 先建立文件夹“SY 1-1”,然后建立“SY2-1”工程项目，最后建立源程序文件“SY 1-1.c”，输入如下源程序： #include
单片机实验-定时器计数器应用实验二
定时器/计数器应用实验二 一、实验目的和要求 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、实验内容或原理 1、利用单片机的定时器/计数器以查询方式计数外 部连续周期性矩形波并在单片机口线上产生某一频率的连续周期性矩形波。 2、利用单片机的定时器/计数器以中断方式计数外 部连续周期性矩形波并在单片机口线上产生某一频率的连续周期性矩形波。 三、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时 器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对 外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100 个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上 接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时 器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对 外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200
个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上 接示波器观察波形。 四、实验报告要求 1、实验目的和要求。 2、设计要求。 3、电路原理图。 4、实验程序流程框图和程序清单。 5、实验结果（波形图）。 6、实验总结。 7、思考题。 五、思考题 1、利用定时器0，在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续 方波，利用定时器1，对 P1.0口线上波形进行计数，满 50个，则取反P1.1口线状态，在P 1.1口线上接示波器观察波形。 原理图：
程序清单： /*功能：用计数器1以工作方式2实现计数（查询方式）每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态*/ ORG 0000H START:MOV TMOD,#60H MOV TH1,#9CH MOV TL1,#9CH MOV IE,#00H SETB TR1
定时器/计数器应用实验二 一、实验目的和要求 1、掌握定时器/计数器计数功能的使用方法。 2、掌握定时器/计数器的中断、查询使用方法。 3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 4、掌握单片机系统的硬件和软件设计方法。 二、实验内容或原理 1、利用单片机的定时器/计数器以查询方式计数外 部连续周期性矩形波并在单片机口线上产生某一 频率的连续周期性矩形波。 2、利用单片机的定时器/计数器以中断方式计数外 部连续周期性矩形波并在单片机口线上产生某一 频率的连续周期性矩形波。 三、设计要求 1、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时 器/计数器以查询方式工作，设定计数功能，对 外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满100 个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上 接示波器观察波形。 2、用Proteus软件画出电路原理图，单片机的定时 器/计数器以中断方式工作，设定计数功能，对 外部连续周期性脉冲信号进行计数，每计满200 个脉冲，则取反P1.0口线状态，在P 1.0口线上 接示波器观察波形。 四、实验报告要求 1、实验目的和要求。 2、设计要求。 3、电路原理图。 4、实验程序流程框图和程序清单。 5、实验结果（波形图）。 6、实验总结。 7、思考题。 五、思考题 1、利用定时器0，在P1.0口线上产生周期为200微秒的连续 方波，利用定时器1，对P1.0口线上波形进行计数，满 50个，则取反P1.1口线状态，在P 1.1口线上接示波器 观察波形。 原理图：
程序清单： /*功能：用计数器1以工作方式2实现计数（查询方式）每计满100个脉冲，则取反P1.0口线状态*/ ORG 0000H START:MOV TMOD,#60H MOV TH1,#9CH MOV TL1,#9CH MOV IE,#00H SETB TR1 LOOP:JBC TF1,LOOP1 AJMP LOOP LOOP1:CPL P1.0